JPS63173858A - Rotary swash plate type compressor having main shaft supported in cantilever form - Google Patents

Rotary swash plate type compressor having main shaft supported in cantilever form

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JPS63173858A
JPS63173858A JP62002631A JP263187A JPS63173858A JP S63173858 A JPS63173858 A JP S63173858A JP 62002631 A JP62002631 A JP 62002631A JP 263187 A JP263187 A JP 263187A JP S63173858 A JPS63173858 A JP S63173858A
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main shaft
swash plate
bearing
rotor
thrust
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高橋 晴男
Hideharu Hatakeyama
畠山 秀春
Shuzo Kumagai
修三 熊谷
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Abstract

PURPOSE:To bring a main shaft and a rotary swash plate into uniform surface contact with their respective bearing by establishing the inclining angle of the main shaft to a rotary swash plate, that of a thrust race surface of the rotary swash plate, and that of the main shaft to a bearing to their specified angular relations respectively. CONSTITUTION:When the thrust bearing surface of a rotor 14 serving as a rotary swash plate is denoted by ST, and an axis perpendicular to the thrust bearing surface ST by OR, a main shaft 16 is attached with its center axis OS inclined at the angle of theta1 from the above-mentioned axis OR toward the top dead center of the rotor 14. When the axial length of a radial bearing 15 is denoted by l, and a clearance between the bearing 15 and the main shaft 16 by c, the angle of theta1 is selected so as to satisfy the mormula of theta1=tan<-1>(c/l). The thrust race surface of the rotor 14 is formed in a taper surface inclining on the side of the top dead center to form a falling gradient having a fixed angle theta2 smaller than angle theta1 in radially outward direction. In addition to that, the center axis OS of the main shaft 16 is inclined at a fixed angle 8 from the center axis OB of a bearing 15 toward the top dead center.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転斜板式圧縮機に関し、特に、主軸を片持支
持した構造のこの種圧縮機の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotating swash plate type compressor, and particularly to an improvement of this type of compressor having a structure in which the main shaft is supported in a cantilevered manner.

〔従来技術〕[Prior art]

主軸を片持支持した構成の回転斜板式圧縮機は米国特許
第3,552,886号や第3,712,759号、実
公昭58−1671号や特開昭55−29040号等で
公知である。
Rotating swash plate compressors with a structure in which the main shaft is cantilevered are known from U.S. Patent No. 3,552,886, U.S. Pat. be.

第6図を参照して、この種の圧縮機の典型的な構造を説
明する。
A typical structure of this type of compressor will be explained with reference to FIG.

第6図において1円筒状のクーシング10は一端に嵌合
固定されたシリンダブロック11:他端に固定されたフ
ロントハウジング12との間に。
In FIG. 6, a cylindrical cousing 10 is located between a cylinder block 11 fitted and fixed at one end and a front housing 12 fixed at the other end.

潤滑油の貯留室を兼ねたクランク室13を形成している
。このクランク室13内に配置された回転斜板でちるく
さび形のロータ14は、フロントハウジング12の中央
部にラジアルニードル軸受15を介して回転自在な状態
で挿通された主軸16に固定され、かつフロントハウジ
ング12にスラストニードル軸受17を介して対向して
いる。
A crank chamber 13 is formed which also serves as a storage chamber for lubricating oil. A wedge-shaped rotor 14 with a rotating swash plate arranged in the crank chamber 13 is fixed to a main shaft 16 that is rotatably inserted through the center of the front housing 12 via a radial needle bearing 15. It faces the front housing 12 via a thrust needle bearing 17.

クランク室13内にはまた。ロータ14の傾斜面14a
にスラストニードル軸受18を介して対向したリング状
の揺動板19が配置されておシ。
Also inside the crank chamber 13. Inclined surface 14a of rotor 14
A ring-shaped rocking plate 19 is arranged opposite to each other via a thrust needle bearing 18.

この揺動板19は揺動中心軸体20の先端に1回転自在
な鋼球21を介して揺動自在に受けられている。揺動中
心軸体20はシリンダブロック11の中央孔22に嵌合
されたもので、軸方向では可動であるが回転は阻止され
ておシ、穴20aに嵌合されだばね23によって揺動板
19に向けて付勢されている。このときのばね23の付
勢力は。
This swing plate 19 is swingably received at the tip of a swing center shaft body 20 via a steel ball 21 that is rotatable once. The swing center shaft body 20 is fitted into the center hole 22 of the cylinder block 11, and is movable in the axial direction, but is prevented from rotating. It is energized towards 19. What is the biasing force of the spring 23 at this time?

中央孔22にねじ込まれたねじ体24を回すことによっ
て調整されうる。
It can be adjusted by turning the screw body 24 screwed into the central hole 22.

揺動中心軸体20はまた先端に傘歯車20bを有してお
シ、この傘歯車20bが揺動板19に固着された傘歯車
25に噛合うことによシ、揺動板19の回転を阻止して
いる。
The oscillating center shaft 20 also has a bevel gear 20b at its tip, and when this bevel gear 20b meshes with a bevel gear 25 fixed to the oscillating plate 19, the oscillating plate 19 rotates. is being prevented.

さらにシリンダブロック11には複数のシリンダ26が
形成されておシ、それらのシリンダ26の夫々にはピス
トン27が摺動自在に夫々挿入されている。そしてこれ
らのぎストン27をロッド28にて揺動板19の周辺近
傍部分に連結しである。なおロッド28と揺動板19と
の結合、およびロッド28とピストン27との結合は、
いずれも球関節継手にて行わせである。
Furthermore, a plurality of cylinders 26 are formed in the cylinder block 11, and a piston 27 is slidably inserted into each of the cylinders 26. These gistons 27 are connected to the vicinity of the periphery of the swing plate 19 by rods 28. The connection between the rod 28 and the swing plate 19 and the connection between the rod 28 and the piston 27 are as follows.
Both are done using a ball and socket joint.

またシリンダブロック11の一端にはガスケット(図示
せず)および弁板アセンブリ29を介してシリンダヘッ
ド30が重ね合わされ、かつ?シト31によってそこに
固定されている。シリンダヘッド30は、外周辺近傍部
分に吸入室32を。
Further, a cylinder head 30 is superimposed on one end of the cylinder block 11 via a gasket (not shown) and a valve plate assembly 29, and? It is fixed there by a seat 31. The cylinder head 30 has a suction chamber 32 near the outer periphery.

中央部に吐出室33を有している。弁板アセンブリ29
は、シリンダ26の夫々を吸入室32に連通させる吸入
口34とシリンダ26の夫々を吐出室33に連通させる
吐出口35とを有する弁板。
It has a discharge chamber 33 in the center. Valve plate assembly 29
is a valve plate having a suction port 34 that connects each cylinder 26 to a suction chamber 32 and a discharge port 35 that connects each cylinder 26 to a discharge chamber 33;

吸入口34のシリンダ26側に設けた可撓性の吸入弁、
および吐出口35の吐出室33側に設けた可撓性の吐出
弁を、固定ボルト36にて一体に固定したものである。
a flexible suction valve provided on the cylinder 26 side of the suction port 34;
A flexible discharge valve provided on the discharge chamber 33 side of the discharge port 35 is fixed together with a fixing bolt 36.

なお37は吐出弁の過度な撓みを防止する弁押えであっ
て、これも固定ボルト36にて弁板アセンブリ29に一
体に固定されている。
Note that 37 is a valve holder for preventing excessive deflection of the discharge valve, and this is also integrally fixed to the valve plate assembly 29 with a fixing bolt 36.

上述した構造において、主軸16を適当な回転駆動手段
にて回転させると、クランク室13内でロータ14が回
転し、このロータ14の傾斜面・←→時に従って揺動板
19が鋼球21を中心として回転することなく揺動する
ため、それに基いて複数のピストン27がシリンダ26
内で時差をもって往復摺動し、その結果として吸入室3
2の流体を吸入口34全通してシリンダ26内に吸込み
かつ吐出口35全通して吐出室33に排出する。
In the above-described structure, when the main shaft 16 is rotated by an appropriate rotation drive means, the rotor 14 rotates within the crank chamber 13, and the swing plate 19 rotates the steel ball 21 according to the slope of the rotor 14. Since it oscillates without rotating around the center, the plurality of pistons 27 move around the cylinder 26 based on this.
As a result, the suction chamber 3
The fluid of No. 2 is sucked into the cylinder 26 through the suction port 34, and is discharged into the discharge chamber 33 through the discharge port 35.

実際には、シリンダヘッド30に設けた吸入ポート38
と吐出ポート(図示せず)との間に冷却口る。
Actually, the suction port 38 provided in the cylinder head 30
A cooling port is provided between the cooling port and the discharge port (not shown).

なお、ばね23の付勢力は、スラスト軸受17゜ローラ
14.スラスト軸受18.揺動板19.傘歯車25.鋼
球21.揺動中心軸体20のそれぞれの間に適当な軸方
向すきまを保証するようにねじ体12で調整されるとと
もに、温度変化による寸法変化や各部品の加工寸法誤差
による各部品の軸方向移動を吸収する作用をなす。
Note that the biasing force of the spring 23 is applied to the thrust bearing 17° and the roller 14. Thrust bearing 18. Rocking plate 19. Bevel gear25. Steel ball 21. It is adjusted by the screw body 12 to ensure an appropriate axial clearance between each of the swinging center shafts 20, and also prevents axial movement of each part due to dimensional changes due to temperature changes or machining dimensional errors of each part. Acts as an absorber.

〔発明が解決すべき問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述した構成の回転斜板式圧縮機は9例えば。 For example, the rotary swash plate type compressor having the above-mentioned configuration has nine examples.

カークーラー用の冷媒圧縮機として用いられ1通常の使
用においては、充分な寿命を達成している。
It is used as a refrigerant compressor for car coolers and has a sufficient lifespan under normal use.

酷な条件下での使用においては、転動部あるいは摺動部
の焼付き現象が発生して、充分な長寿命が保証できない
という欠点が有る。
When used under severe conditions, the rolling or sliding parts may seize, making it impossible to guarantee a sufficiently long life.

この焼付きの原因の究明にあたったところ、主軸16の
ラジアルニードル軸受の当り面およびロータ14のスラ
ストニードル軸受の当シ面に剥離が生じておシ、その破
片が転動部や摺動部に損傷を与え、最終的にクラッチ摺
動部や転動部の焼付きに至ることが判明した。
When investigating the cause of this seizure, we found that peeling had occurred on the contact surface of the radial needle bearing of the main shaft 16 and the contact surface of the thrust needle bearing of the rotor 14, and the pieces were scattered on the rolling and sliding parts. It was found that this caused damage to the clutch and eventually caused seizure of the clutch sliding and rolling parts.

第7図は、主軸16の軸受当シ面の展開図で。FIG. 7 is a developed view of the bearing contact surface of the main shaft 16.

同図において、領域Aで剥離が生じており、領域Bは軸
受と接触したことを示す。光沢面となっていた。即ち、
主軸16は軸受と一様に接触せず。
In the figure, separation occurs in area A, and area B shows contact with the bearing. It had a shiny surface. That is,
The main shaft 16 does not contact the bearings uniformly.

偏当りとなっていることが判明した。It turned out that there was a bias.

このような回当シは次のような原因によるものと考えら
れる。
This type of redundancy is thought to be due to the following reasons.

ロータ14に作用する外力は、ピストン27による圧縮
にもとづく、総ガス圧F1と、ばね23による付勢力F
2である。総ガス圧F1は、第8図に示すように、上死
点にあるピストンのピストンロッド28との接続点近傍
のA点で作用する。即ち。
The external force acting on the rotor 14 is the total gas pressure F1 based on compression by the piston 27 and the urging force F1 by the spring 23.
It is 2. As shown in FIG. 8, the total gas pressure F1 acts at a point A near the connection point with the piston rod 28 of the piston at the top dead center. That is.

ロータ14の軸方向厚みの犬の方の外周部近傍である。This is near the outer circumference of the rotor 14 in the axial direction.

このロータのA点側をロータの上死点側と呼ぶことにす
る。付勢力F2はロータ14の中心に加わる。
This point A side of the rotor will be referred to as the top dead center side of the rotor. The biasing force F2 is applied to the center of the rotor 14.

ところが総ガス圧F1およq付勢力F2はともにロータ
の傾斜面に作用しているので、ロータの上死点側の方向
即ち径方向の分力F3. F4をそれぞれ生ずることに
なる。
However, since the total gas pressure F1 and the q biasing force F2 both act on the inclined surface of the rotor, the component force F3. F4 respectively.

軸方向の押し何カ(F1+F2)に抗してスラスト軸受
17から反作用力F5が発生して、軸方向の力は釣合う
が、径方向の合力(F3+F4)に釣合う力は無いので
、ロータ14は上死点側に押されるとともにスラスト軸
受17との接点Bの周りに第8図で左回シのモーメン)
?受ける。この結果。
A reaction force F5 is generated from the thrust bearing 17 against the axial pushing force (F1+F2), and the axial force is balanced, but there is no force that balances the radial resultant force (F3+F4), so the rotor 14 is pushed toward the top dead center side, and a moment of counterclockwise rotation is generated around the contact point B with the thrust bearing 17 (see Fig. 8).
? receive. As a result.

ロータ14は、その上死点側と中心に関して反対側の下
死点側でスラスト軸受17から、浮き上がる。このロー
タの上死点側への移動と、下死点側の浮き上がシ、ロー
タと主軸特にその結合点の比較的小さな剛性の故に主軸
16は図示のように傾斜して、ラジアル軸受の6点と0
点で回当シすることになる。このときの主軸の傾きはθ
であシ。
The rotor 14 floats up from the thrust bearing 17 at the bottom dead center side opposite to the top dead center side with respect to the center. This movement of the rotor toward the top dead center side and the floating of the bottom dead center side result in the relatively small rigidity of the rotor and the main shaft, especially at the connection point, so the main shaft 16 is tilted as shown in the figure, and the radial bearing 6 points and 0
You will be given points. The inclination of the principal axis at this time is θ
Adashi.

これは、ラジアル軸受の軸方向長さと、ラジアルクリア
ランスによって定まる。この状態で、ラジアル軸受15
から1反作用力F6. F、が主軸に作用し、 F3+
F4= F6− F7で釣合い、各寸法t1〜1  、
r  、r  を第8図のとおシ定めると、モーノント
も次のような釣合い状態に保たれる。
This is determined by the axial length of the radial bearing and the radial clearance. In this state, the radial bearing 15
1 reaction force from F6. F acts on the principal axis, F3+
Balanced at F4=F6-F7, each dimension t1~1,
If r and r are determined as shown in FIG. 8, Mornont is also maintained in the following equilibrium state.

F3t1+F4t2+F67−5  Fl (r2  
r+)  F2r2−F7t4= 0 こうして、主軸16は傾き、θをもって、ラジアル軸受
と回当シしながら回転することになる。
F3t1+F4t2+F67-5 Fl (r2
r+) F2r2-F7t4=0 In this way, the main shaft 16 rotates with an inclination of θ while rotating against the radial bearing.

これによって、前述した剥離が生ずるものと考えられる
。この傾きθによシ、ラジアル軸受から主軸に作用する
反作用力F6. F、は、総ガス圧F1によって変化し
、高負荷運転の際に大となシ、従って前述の過酷な条件
下で剥離が生じ易くなる。
It is thought that this causes the above-mentioned peeling. Due to this inclination θ, a reaction force F6 acts from the radial bearing on the main shaft. F changes depending on the total gas pressure F1 and becomes large during high-load operation, so peeling is likely to occur under the above-mentioned severe conditions.

もちろん、このθはラジアル軸受と主軸とのクリアラン
スにもよるが2通常のクリアランスで約0゜〜0.04
°程度である。
Of course, this θ depends on the clearance between the radial bearing and the main shaft, but it is approximately 0° to 0.04 with a normal clearance.
It is about °.

前述のように、ロータ14がモーメントにより。As mentioned above, the rotor 14 is affected by the moment.

下死点側でスラスト軸受17から浮き上がることによっ
て、そのスラスト面も少なくともθだけスラスト軸受面
に対して傾斜することになる。この結果、ロータの上死
点側におけるスラストレース面の径方向外側がスラスト
ニードル軸受のクラウン部に当る。この当接力も総ガス
力lF、が犬となると大きいので、圧縮機の高負荷運転
によって剥離が生じ易くなる。
By lifting up from the thrust bearing 17 on the bottom dead center side, the thrust surface also becomes inclined with respect to the thrust bearing surface by at least θ. As a result, the radially outer side of the thrust race surface on the top dead center side of the rotor hits the crown portion of the thrust needle bearing. This contact force is also large when the total gas force 1F is large, so peeling is likely to occur due to high load operation of the compressor.

本発明は、このような知見にもとづいて、過酷な条件下
での圧縮機の運転においても、主軸とそれを支持するラ
ジアル軸受の偏当りがなく、またロータとスラスト軸受
の回当シもなく、主軸及びローターがそれぞれの軸受け
に一様な面接触をもって支持され、これによって過酷な
条件下での使用においても充分な寿命を実現できる圧縮
機を提供することを目的とするものである。
Based on this knowledge, the present invention eliminates uneven contact between the main shaft and the radial bearing that supports it, as well as rotation between the rotor and the thrust bearing, even when the compressor is operated under severe conditions. It is an object of the present invention to provide a compressor in which a main shaft and a rotor are supported by their respective bearings with uniform surface contact, thereby achieving a sufficient lifespan even when used under severe conditions.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、フロントハウジングにラジアル二一ドル軸受
を介して回転可能に主軸を支持し、主軸のクランク室内
の端部にくさび形回転斜板を取り付け、該回転斜板をフ
ロントハウジング内面にスラストニードル軸受を介して
スラスト支持し、該回転斜板の傾斜面上に相対回転可能
に軸方向押圧力をもって押圧された揺動板を介してピス
トンを往復動させるようにした主軸を片持支持した回転
斜板式圧線機において、上記主軸は上記回転斜板にその
スラスト支持面に対して上記ピストンの上死点側に微小
角度θ、(ただし、ラノアル軸受の軸方向長さをl、主
軸とのクリアランスをCとし。
The present invention rotatably supports a main shaft via a radial twenty dollar bearing in a front housing, a wedge-shaped rotating swash plate is attached to the end of the main shaft inside the crank chamber, and the rotating swash plate is attached to the inner surface of the front housing using a thrust needle. Rotation in which the main shaft is cantilever-supported so that the piston is thrust-supported through a bearing and reciprocated through a rocking plate that is pressed with an axial pressing force to allow relative rotation on the inclined surface of the rotating swash plate. In the swash plate type indentation machine, the main shaft is attached to the rotating swash plate at a small angle θ toward the top dead center of the piston with respect to its thrust support surface. Set the clearance to C.

θ= tan−’ (c/z)としたとき、θ1>θに
選ばれる)だけ傾けて取付けられており、しかも、上記
回転斜板の上記スラストニードル軸受に当接するレース
面が少なくともピストンの上死点側に対応する部分にお
いて外側に向かって該スラスト支持面から離れるように
微小角度θ2(θ1>θ2)だけ傾斜したチー・母−面
として形成されており、しかも該ロータと主軸は、上記
軸方向押圧力によって、該主軸の中心軸線が上記ラジア
ルニードル軸受の中心軸線に関して上記上死点側にわず
かな角度θ(θ、−θ2〉0)だけ傾いているとともに
上記チーie面がスラストニードル軸受に接触するよう
にして取付けられていることを特徴とするものである。
When θ=tan-' (c/z), θ1>θ) is installed at an angle of θ1>θ), and the race surface of the rotating swash plate that comes into contact with the thrust needle bearing is at least above the piston. The part corresponding to the dead center side is formed as a chi/mother surface that is inclined outwardly away from the thrust support surface by a small angle θ2 (θ1>θ2), and the rotor and main shaft are Due to the axial pressing force, the central axis of the main shaft is inclined toward the top dead center by a slight angle θ (θ, -θ2〉0) with respect to the central axis of the radial needle bearing, and the chie surface is tilted toward the thrust needle. It is characterized in that it is attached so as to make contact with the bearing.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、圧縮機が動作して、ガス圧が回転斜板
に加わると、ガス圧の回転斜板の傾斜面での分力により
主軸が2回転斜板と共にその上死点側に押される。この
ため、主軸が回転斜板に対して変位し、その変位により
2回転斜板と主軸との結合剛性にもとづき作用モーメン
ト分の変位角を生じ、その結果主軸の外面はラジアルニ
ードル軸受の上死点側の面に一様に接触することになる
According to the present invention, when the compressor operates and gas pressure is applied to the rotating swash plate, the component force of the gas pressure on the inclined surface of the rotating swash plate causes the main shaft to move to the top dead center side along with the rotating swash plate. Pushed. Therefore, the main shaft is displaced relative to the rotating swash plate, and this displacement produces a displacement angle corresponding to the acting moment based on the joint rigidity between the two-turn swash plate and the main shaft, and as a result, the outer surface of the main shaft is at the top of the radial needle bearing. It will uniformly contact the surface on the point side.

また回転斜板の上死点側において、傾斜したスラストレ
ースのチー・9面もスラストニードル軸受に一様に接触
した状態に保たれる。この結果、過酷な条件下でも、主
軸および回転斜板のラジアルニードル軸受およびスラス
トニードル軸受との個当シがなくなり、従来のような剥
離現象が防止される。
Further, on the top dead center side of the rotating swash plate, the Q-9 surface of the inclined thrust race is also kept in uniform contact with the thrust needle bearing. As a result, even under severe conditions, the main shaft and rotating swash plate do not come into contact with the radial needle bearing and the thrust needle bearing, thereby preventing the conventional peeling phenomenon.

〔実施例〕〔Example〕

以下に1図面を参照して本発明の詳細な説明する。 The invention will now be described in detail with reference to one drawing.

第1図は1本発明の実施において用いられるロータ14
と主軸16との組立体を示しており、フロントハウノン
グへ組込む前の状態を示す断面図である。
FIG. 1 shows a rotor 14 used in carrying out the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing an assembly of the main shaft 16 and the main shaft 16 before being assembled into the front housing.

同図を参照して、主軸16は、ロータ14に対して傾け
て取り付けられている。即ち、ロータ14のスラスト支
持される方の面(これをスラスト支持面と呼ぶ)をST
とし、このスラスト支持面STK直角な軸線をOR(以
下ロータの中心軸線と呼ぶ)とすると、主軸16は、そ
の中心軸線0 が、従来ではORと平行になるように取
付けられていたのに対し、この実施例では2図示のとお
!1lORからローターの上死点側(即ち、ロータの厚
みの大きな方へ)へθ、たけ傾いた状態で取付けられて
いる。
Referring to the figure, the main shaft 16 is attached at an angle with respect to the rotor 14. That is, the surface of the rotor 14 that is thrust supported (this is called the thrust support surface) is ST
If the axis perpendicular to this thrust support surface STK is OR (hereinafter referred to as the center axis of the rotor), then the main shaft 16 was installed so that its center axis 0 was parallel to OR in the past. , In this example, there are two shown in the figure. It is installed in a state where it is tilted by θ from 11OR toward the top dead center side of the rotor (that is, toward the thicker side of the rotor).

この0.は、ラノアル軸受(第2図および第9図15)
の軸方向長さをl、主軸とのクリアランスをCとするθ
、 > tan−’ (c/l)に選ばれる。θ、ば。
This 0. is a lanoal bearing (Fig. 2 and Fig. 9 15)
θ where the axial length is l and the clearance with the main axis is C
, >tan-' (c/l). θ, ba.

はぼ0.5°程度となる。The angle is approximately 0.5°.

また、ロータ14には第6図に関して説明したスラスト
軸受17と当接するリング板状のスラストレース社#キ
が設けられているが、そのスラストレース面は、上死点
側において、半径方向外向より小さく選ばれる。より具
体的には、前述のtan−’ (c/l)をθとしたと
きθ、−02≧θ となるように選ばれる。好ましくは
、θ、−02〉θに選ぶと良い。
Further, the rotor 14 is provided with a ring plate-shaped thrust race that comes into contact with the thrust bearing 17 explained with reference to FIG. chosen small. More specifically, when the aforementioned tan-' (c/l) is θ, it is selected so that θ, −02≧θ. Preferably, θ, -02>θ is selected.

なおスラストレース面は上死点側のみチー・ぐ面14a
とせずに、全面にわたってチー・ぐ面とじても良い。
Note that the thrust race surface is only on the top dead center side (cheating surface 14a).
It is also possible to close the entire surface without cutting.

第2図は、第1図のロータおよび主軸の組立体を圧縮機
に組込んだときの状態を示す断面図で。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which the rotor and main shaft assembly shown in FIG. 1 is assembled into a compressor.

ロータ14.主軸16の外にはフロントノAウノング1
2.ラノアル軸受15.スラスト軸受17を示すのみで
、他の部品および関連構成は第6図と同様であるので9
図示を省略する。
Rotor 14. Outside the main shaft 16 is a front knob A unong 1.
2. Lanoal bearing 15. Only the thrust bearing 17 is shown, and the other parts and related configurations are the same as in FIG.
Illustrations are omitted.

第2図を参照して、フロントハウジング12のラジアル
軸受15に、主軸16を挿入し、第6図で示したアノヤ
ストスクリユー24の調節によって、スプリング23の
付勢力と、主軸16とロータ14の結合剛性による変位
色分の軸方向付勢力とを調整し、第3図に拡大して示す
ようにロータ14のスラストレースのチーツヤ面14a
がスラスト軸受17に面当りするようにする。このとき
のスプリング23および主軸16とロータ14の結合剛
性による変位色分の軸方向付勢力をF2とする。
Referring to FIG. 2, the main shaft 16 is inserted into the radial bearing 15 of the front housing 12, and the biasing force of the spring 23, the main shaft 16 and the rotor 14 are adjusted by adjusting the annoyast screw 24 shown in FIG. By adjusting the axial biasing force corresponding to the displacement color due to the coupling rigidity of the
the thrust bearing 17. The axial biasing force for the displacement color due to the spring 23 and the joint rigidity of the main shaft 16 and rotor 14 at this time is defined as F2.

即ち、この付勢力F2により、ロータ14と主軸16と
の主に結合部の剛性に打ち勝ち、ロータ14の下死点側
がフロントハウジング12の方へ接近スるように押され
る。この結果、F2を加える前に比して、ロータ中心軸
線ORはOR’の位置に角度Φだけ移動する。このとき
、ラジアル軸受15の中心軸線OBとOR’とのなす角
はθ2であり、主軸16の中心軸線Oとラジアル軸受の
中心軸線とのなす角は前述のとおり、θ= tan−’
 c/lである。即ち。
That is, this biasing force F2 overcomes the rigidity of the joint between the rotor 14 and the main shaft 16, and pushes the bottom dead center side of the rotor 14 toward the front housing 12. As a result, the rotor central axis OR moves by an angle Φ to the position OR' compared to before adding F2. At this time, the angle between the central axis OB and OR' of the radial bearing 15 is θ2, and the angle between the central axis O of the main shaft 16 and the central axis of the radial bearing is θ=tan-' as described above.
c/l. That is.

付勢力F2により、主軸16はロータト1に対する第1
図の取付角度から、Φ=θ、′″(θ十02)だけ偏位
された状態に維持される。この結果、ロニタ14と主軸
16との結合部の剛性係数をkとすると。
Due to the biasing force F2, the main shaft 16 is moved to the first position relative to the rotor 1.
It is maintained in a state where it is deviated by Φ=θ,′″ (θ+02) from the mounting angle shown in the figure.As a result, if the rigidity coefficient of the joint between the RONITA 14 and the main shaft 16 is k.

M=にΦなる第2図で右廻りのモーメントが主軸16に
作用することになる。第2図の状態で、力とモーメント
のバランスは次・・の式で表わ畑れる。
In FIG. 2, where M=Φ, a clockwise moment acts on the main shaft 16. In the state shown in Figure 2, the balance between force and moment is expressed by the following equation.

F4+F6=F7 F2=F5 F5・R+F6t2−F4l、−F7(t2+tρ =
 OM、=  kΦ = F7 (Z2 十ts)  
 F 6t2ここで、 l、 、 t2+ t31 R
は第2図に示したような各部寸法を表わし+ F2 +
 F4 r F5 + F6 + F7は第2図に示す
ように作用する力である。即ち。
F4+F6=F7 F2=F5 F5・R+F6t2-F4l, -F7(t2+tρ=
OM, = kΦ = F7 (Z2 10ts)
F 6t2 Here, l, , t2+ t31 R
represents the dimensions of each part as shown in Figure 2 + F2 +
F4 r F5 + F6 + F7 are the forces that act as shown in FIG. That is.

F2:  スプリングとシャフトとロータの結合剛性に
基づく変位色分の軸方向付勢力 F4:F2のロータ傾斜面での分力(ロータ傾斜面の傾
斜角をαとすると、F4=F2・論α)F5:  スラ
ストベアリング17からの抗力F6:  ラジアルベア
リングからの抗力F7:  ラジアルベアリングからの
抗力なお、この第2図のセツティング状態において。
F2: Axial biasing force of the displacement color based on the joint rigidity of the spring, shaft, and rotor F4: Component force on the rotor inclined surface of F2 (assuming the inclination angle of the rotor inclined surface is α, F4 = F2, theory α) F5: Resistance from the thrust bearing 17 F6: Resistance from the radial bearing F7: Resistance from the radial bearing In the setting state shown in Fig. 2.

付勢力F2は前述のようにモーメントMを発生させるに
充分な大きな力でロータ14を押圧しているので、ロー
タ14.スラスト軸受(第6図18)。
Since the biasing force F2 presses the rotor 14 with a force large enough to generate the moment M as described above, the rotor 14. Thrust bearing (Fig. 6, 18).

揺動板(第6図、19)、傘歯車(第6図、25)。Swing plate (Fig. 6, 19), bevel gear (Fig. 6, 25).

鋼球(第6図、21)および揺動中心軸体(第6図、2
0)の間の軸方向すき寸は存在しないことになる。
Steel ball (Fig. 6, 21) and swing center shaft (Fig. 6, 2)
There is no axial clearance between 0).

この状態で、圧縮機が動作するト、第4図を参照してガ
ス圧F、がロータ14の上死点側A点に加わると、その
上死点側方向の分力F3により、ロータ14が上死点側
に移動する。このとき、主軸16は、前述のとおり、モ
ーメントM8を受けてラジアル軸受15の外方端部Bに
当接させているので。
In this state, when the compressor is operating, when gas pressure F is applied to point A on the top dead center side of the rotor 14, as shown in FIG. moves to the top dead center side. At this time, the main shaft 16 receives the moment M8 and is brought into contact with the outer end B of the radial bearing 15, as described above.

主軸16はB点を支点としてロータ側が上支点側に移動
して、第4図のとおり、軸受15の上死点側内面に一様
に接触するようになる。即ち、主軸16は第2図の状態
から、更にθだけ、即ち第1図のロータ14への取付は
傾斜角θ、から(θ+Φ)だけ変位され、主軸16の中
心軸線08は軸受15の中心軸線o8と平行になる。
The rotor side of the main shaft 16 moves toward the upper fulcrum using point B as a fulcrum, and comes to uniformly contact the inner surface of the bearing 15 on the top dead center side, as shown in FIG. That is, the main shaft 16 is further displaced from the state shown in FIG. 2 by θ, that is, from the inclination angle θ shown in FIG. It becomes parallel to the axis o8.

また、前述のようにロータースラスト軸受−揺動板一傘
歯車一鋼球一揺動中心軸体(第6図で14−18−19
−25−21−20)の間の軸方向すきまはないので、
ロータ14の下死点側の浮き上がりが阻止される。即ち
、ロータ14に加わる軸方向付勢力はF2からロータの
浮き上がり力を阻止する力だけ増加した力F2′となる
。これにより。
In addition, as mentioned above, the rotor thrust bearing - oscillating plate - bevel gear - steel ball - oscillating center shaft (14-18-19 in Fig. 6)
There is no axial clearance between -25-21-20),
The lifting of the bottom dead center side of the rotor 14 is prevented. That is, the axial biasing force applied to the rotor 14 becomes a force F2' which is increased from F2 by the force that prevents the rotor from lifting up. Due to this.

F2′の分力F4′も第2図のF4だけ犬となる。The component force F4' of F2' also becomes a dog by F4 in FIG.

こうして、圧縮機の動作中は第4図の状態でバランスさ
れており、ロータの上死点側のスラストレースのチー・
ぐ−面14aは、第5図に示すように、第2図と同様に
スラスト軸受17に一様に接触した状態に保たれる。
In this way, while the compressor is operating, it is balanced as shown in Figure 4, and the thrust race on the top dead center side of the rotor is balanced.
As shown in FIG. 5, the groove surface 14a is kept in uniform contact with the thrust bearing 17 as in FIG. 2.

このバランス状態を、力のバランスとモーメントのバラ
ンスの式で示すと次のとおりである。
This balanced state is expressed by the equations of force balance and moment balance as follows.

F3+F4′=F6 F、十F21=F5 F5・R−F4’・l、−F、R’−F6(t2+t4
)=  0M8′=k(φ十へ)=F6(t2+t4)
ここでr l、r t2 r t5 + RHR’は、
第4図に示した寸法でl F2Z F4’+ 7 r 
F3は前述のとおりの力であり、F5はスラスト軸受1
7からの抗力。
F3+F4'=F6 F, 10 F21=F5 F5・R-F4'・l, -F, R'-F6 (t2+t4
) = 0M8' = k (to φ10) = F6 (t2 + t4)
Here, r l, r t2 r t5 + RHR' is
With the dimensions shown in Figure 4 l F2Z F4'+ 7 r
F3 is the force as described above, and F5 is the force of thrust bearing 1.
Drag from 7.

F6はラノアル軸受15からの抗力9M′は、主軸がロ
ータ14への取付傾斜角θ、から(Φ+θ)だけ変位し
たことによる主軸に加わる右回りのモーメントである。
F6 is a drag force 9M' from the lanoal bearing 15, which is a clockwise moment applied to the main shaft due to the main shaft being displaced by (Φ+θ) from the mounting inclination angle θ to the rotor 14.

こうして、圧縮機の動作中は、主軸16は、ラノアル軸
受15に、ローラストレース面はそのチー1面14aで
スラスト軸受17に、それぞれ偏当りなく一様に接触す
ることになる。これにより。
In this way, during operation of the compressor, the main shaft 16 contacts the lanoal bearing 15, and the roller trace surface contacts the thrust bearing 17 at its chi 1 surface 14a uniformly without bias. Due to this.

剥離が防止される。Peeling is prevented.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように1本発明によれば、フロントハウノン
グにラジアルニードル軸受を介して回転可能に主軸を支
持し、主軸のクランク室内の端部にくさび形回転斜板を
取り付け、該回転斜板をフロントハウノ/グ内面にスラ
ストニードル軸受を介してスラスト支持し、該回転斜板
の傾斜面上に相対回転可能に軸方向圧力をもって押圧さ
れた揺動板を介してピストンを往復動させるようにした
主軸を片持支持した回転斜板式圧縮機において。
As described above, according to one aspect of the present invention, the main shaft is rotatably supported on the front shaft via a radial needle bearing, a wedge-shaped rotating swash plate is attached to the end of the main shaft in the crank chamber, and the rotating swash plate is attached to the end of the main shaft in the crank chamber. The plate is thrust-supported on the inner surface of the front housing via a thrust needle bearing, and the piston is reciprocated via a rocking plate pressed with axial pressure on the inclined surface of the rotating swash plate so as to be relatively rotatable. In a rotating swash plate compressor with a main shaft supported in a cantilever manner.

上記主軸は上記回転斜板にそのスラスト支持面に対して
上記ピストンの上死点側に微小角度θ、(ただし、ラソ
アル軸受の軸方向長さをl、主軸とのクリアランスをC
とし、θ= tan−’ (c/l)としたとき、θ1
>θに選ばれる)だけ傾けて取付けられており、しかも
上記回転斜板の上記スラストニードル軸受に当接するレ
ース面が少なくともピストンの上死点側に対応する部分
において外側に向かって該スラスト支持面から離れるよ
うに微小角度θ2(Ol〉θ2)だけ傾斜したチー・9
面としており、しかも、該斜板と主軸は、上記軸方向押
圧力によって該主軸の中心軸線が上記ラジアルニードル
軸受の中心軸線に関して上記上死点側にわずか々角度θ
(0,−θ2〉θ)だけ傾いているとともに上記チー・
P面がスラストニードル軸受に接触するようにして取付
けた構造であるので、圧縮機運転時に回転斜板に加わる
ガス圧により回転斜板が上死点側の方へ向いた径方向の
力を受ける。従って、この力に基づくモーメントがロー
タに作用し、シャフトとロータの結合剛性に基づいた変
位角を生じることになる。そこで、主軸がラジアルニー
ドル軸受面の上死点側に偏当りなく一様に当接する。ま
た回転斜板のスラストレースのテーパ面も、スラストニ
ードル軸受けに一様に押圧接触する。それ数本発明の回
転斜板圧縮機では、過酷な条件下での使用においても、
主軸やロータのスラストレース面に剥離が発生せず、長
寿命化が図られる利点がある。
The main shaft is attached to the rotating swash plate at a small angle θ toward the top dead center of the piston with respect to its thrust support surface (however, the axial length of the lasoal bearing is l, and the clearance with the main shaft is C).
And when θ= tan-' (c/l), θ1
>θ), and the race surface of the rotating swash plate that contacts the thrust needle bearing is tilted outward at least in a portion corresponding to the top dead center of the piston toward the thrust support surface. Qi 9 tilted by a small angle θ2 (Ol>θ2) away from
Moreover, the swash plate and the main shaft are arranged such that the central axis of the main shaft is slightly angled θ toward the top dead center side with respect to the central axis of the radial needle bearing due to the axial pressing force.
It is tilted by (0, -θ2〉θ) and the above chi
Since the structure is such that the P surface is in contact with the thrust needle bearing, the rotating swash plate receives a radial force directed toward the top dead center due to the gas pressure applied to the rotating swash plate during compressor operation. . Therefore, a moment based on this force acts on the rotor, resulting in a displacement angle based on the joint rigidity of the shaft and rotor. Therefore, the main shaft uniformly contacts the top dead center side of the radial needle bearing surface without bias. Further, the tapered surface of the thrust race of the rotating swash plate also uniformly presses into contact with the thrust needle bearing. The rotary swash plate compressor of the present invention can be used even under severe conditions.
This has the advantage that peeling does not occur on the thrust race surfaces of the main shaft or rotor, resulting in a longer life.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は2本発明における主軸とロータとの組立体の断
面図、第2図は本発明の一実施例における要部断面図、
第3図は、第2図のT部の拡大図。 第4図は圧縮機の動作状態Fにおける様子を示す第2図
と同様の要部の断面図、第5図は、第4図のT部の拡大
図、第6図は、主軸を片持支持した回転斜板式圧縮機の
従来例の断面図、第7図は従来例における長期使用後の
主軸の軸受に支持された外面の展開図、第8図は従来例
におけるロータに加わる力とそれによるロータとおよび
主軸の様子を示す説明図である。 12・・・フロントハウノング、13・・・クランク室
。 14・・・ロータ(回転斜板)、15・・・ラジアルニ
ードル軸受、16・・・主軸、17・・スラストニード
ル軸受、19・・・揺動板、27・・・ピストン、14
a・・・スラストレースのチー/6面、ST・・・スラ
スト支持面。 ゝ〈ニーニー′ 第1図 5丁 第7図 1−一周方向一一一
FIG. 1 is a cross-sectional view of an assembly of a main shaft and rotor according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of the T section in FIG. 2. Fig. 4 is a sectional view of the main parts similar to Fig. 2 showing the compressor in operating state F, Fig. 5 is an enlarged view of the T section in Fig. 4, and Fig. 6 is a cantilevered view of the main shaft. A sectional view of a conventional example of a supported rotary swash plate compressor, Figure 7 is a developed view of the outer surface of the main shaft supported by the bearing after long-term use in the conventional example, and Figure 8 shows the force applied to the rotor in the conventional example and its FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of the rotor and the main shaft according to the invention. 12...Front housing, 13...Crank chamber. 14... Rotor (rotating swash plate), 15... Radial needle bearing, 16... Main shaft, 17... Thrust needle bearing, 19... Rocking plate, 27... Piston, 14
a...Chi/6th surface of thrust race, ST...Thrust support surface.ゝ〈Nee-nee' Fig. 1, 5, Fig. 7, 1 - Circumferential direction 111

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、フロントハウジングにラジアルニードル軸受を介し
て回転可能に主軸を支持し、主軸のクランク室内の端部
にくさび形回転斜板を取り付け、該回転斜板をフロント
ハウジング内面にスラストニードル軸受を介してスラス
ト支持し、該回転斜板の傾斜面上に相対回転可能に軸方
向押圧力をもって押圧された揺動板を介してピストンを
往復動させるようにした主軸を片持支持した回転斜板式
圧縮機において、上記主軸は上記回転斜板に、そのスラ
スト支持面に対して上記ピストンの上死点側に微小角度
θ_1(ただし、ラジアル軸受の軸方向長さをl、主軸
とのクリアランスをCとし、θ=tan^−^1(C/
l)としたとき、θ_1>θに選ばれる)だけ傾けて取
付けられており、しかも、上記回転斜板の上記スラスト
ニードル軸受に当接するレース面が、少なくともピスト
ンの上死点側に対応する部分において外側に向かって該
スラスト支持面から離れるように微小角度θ_2(θ_
1>θ_2)だけ傾斜したテーパ面として形成されてお
り、しかも該ロータと主軸は、上記軸方向押圧力によっ
て、該主軸の中心軸線が上にラジアルニードル軸受けの
中心軸線に関して上記上死点側にわずかな角度θ(θ_
1−θ_2≧θ)だけ傾いているとともに、上記テーパ
面がスラストニードル軸受けに接触するようにして取付
けられていることを特徴とする主軸を片持支持した回転
斜板式圧縮機。
1. A main shaft is rotatably supported in the front housing via a radial needle bearing, a wedge-shaped rotating swash plate is attached to the end of the main shaft inside the crank chamber, and the rotating swash plate is attached to the inner surface of the front housing via a thrust needle bearing. A rotary swash plate type compressor in which a main shaft is cantilevered and the main shaft is thrust-supported and the piston is reciprocated via a rocking plate which is pressed with an axial pressing force so as to be relatively rotatable on the inclined surface of the rotary swash plate. , the main shaft is attached to the rotating swash plate at a small angle θ_1 toward the top dead center of the piston with respect to its thrust support surface (where the axial length of the radial bearing is l, the clearance with the main shaft is C, θ=tan^−^1(C/
l), the rotating swash plate is installed at an angle of θ_1>θ), and the race surface of the rotating swash plate that comes into contact with the thrust needle bearing is at least the part corresponding to the top dead center side of the piston. A small angle θ_2 (θ_
The rotor and the main shaft are formed as tapered surfaces inclined by an angle of 1>θ_2), and the center axis of the main shaft is moved upward to the top dead center side with respect to the center axis of the radial needle bearing due to the axial pressing force. A small angle θ (θ_
1-θ_2≧θ) and is mounted so that the tapered surface contacts a thrust needle bearing.
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